Nieuws

UT levert grote bijdrage aan eerste blauwe-energiecentrale Centrale wordt woensdag door de Koning in gebruik genomen

Zijne Majesteit Koning Willem-Alexander stelt op woensdag 26 november de eerste blauwe-energiecentrale ter wereld in gebruik. In deze proefinstallatie op de Afsluitdijk wordt het samenkomen van rivier- en zeewater gebruikt om duurzame energie op te wekken. Met slim ontworpen membranen (speciale filters) kun je namelijk elektriciteit halen uit het verschil in zoutgehalte. Onderzoekers van onderzoeksinstituut MESA+ van de Universiteit Twente leverden kennis voor de membranen en de technologie in deze centrale.

In de toekomst wordt het mogelijk om tien procent van het Nederlandse elektriciteitsverbruik op te wekken met deze technologie. Nederland heeft met grote rivieren als de Rijn en de Maas een enorme potentie op dit gebied. Het bedrijf REDstack BV brengt ‘Blue Energy’ nu in Nederland naar de markt. De Universiteit Twente  levert een belangrijke bijdrage aan het onderzoek en de verdere ontwikkeling van de centrale, waarbij  intensief wordt samengewerkt met het onderzoeksinstituut Wetsus, Fujifilm en andere organisaties.

De verwachting is dat het met Blue Energy lukt om voor 8 cent per kilowattuur (zonder subsidie) energie op te wekken. Zonne- en windenergie zijn momenteel een stuk duurder, energie uit aardolie is momenteel nog goedkoper. Bovendien kan ‘Blue Energy’ continu opgewekt worden, dit in tegenstelling tot zonne- en windenergie, die beide afhankelijk zijn van beschikbaarheid en het weer. De totale hoeveelheid elektriciteit die op de Afsluitdijk opgewekt zou kunnen worden, is gelijk aan 1200 miljard AA batterijen per jaar, ofwel voldoende voor de energiebehoefte van 500.000 huishoudens. In potentie is het mogelijk wereldwijd het gehele elektriciteitsverbruik op te wekken met Blue Energy.

Hoe werkt het?

“Waar zoet en zout water samenkomen, bijvoorbeeld waar rivieren in zee stromen, kun je elektriciteit opwekken”, legt prof. Kitty Nijmeijer van onderzoeksinstituut MESA+ van de Universiteit Twente uit. Met haar vakgroep werkte ze de afgelopen acht jaar intensief aan het ontwikkelen en verbeteren van de membranen en de Blue Energy technologie. 

“In zout water bevinden zich namelijk veel meer geladen zoutdeeltjes, ionen, dan in zoet water. Als je zout en zoet water scheidt door een membraan dat alleen positief of negatief geladen deeltjes doorlaat, dan ontstaat er een spanningsverschil dat je kunt omzetten naar elektriciteit. Het principe is al langer bekend, maar de efficiëntie was altijd veel te laag om grootschalige toepassing interessant te maken.”

Efficiëntere membranen

“Op het moment kunnen onze membranen in het lab een vermogen van ongeveer 1,3 Watt per vierkante meter membraan leveren”, vervolgt Nijmeijer. “Om blauwe energie economisch rendabel te maken moeten we toe naar 2 tot 3 Watt per vierkante meter. Onze promovendi gaan de centrale op de Afsluitdijk gebruiken als onderzoekfaciliteit om op grotere schaal de efficiëntie te verbeteren en de effecten van het gebruik van natuurlijk zee- en rivierwater te onderzoeken.”

De installatie bevat in totaal nu vierhonderd vierkante meter aan membranen die per uur 220.000 liter zout en 220.000 zoet water kunnen verwerken. Dat aantal wordt de komende jaren verder uitgebreid naar 100.000 vierkante meter. Om ruimte te besparen worden er verschillende membranen direct achter elkaar geplaatst, op een afstand van 0,3 – 0.5 millimeter van elkaar. Voor een commerciële installatie heb je uiteindelijk een miljoen vierkante meters membraan nodig. “Dat lijkt veel, maar is praktisch gezien zeker haalbaar”, stelt Nijmeijer.

Promotieonderzoekers

Eerder dit jaar promoveerden er al twee onderzoekers uit de vakgroep Membrane Science & Technology  van Nijmeijer op het gebied van Blue Energy. David Vermaas hield zich bezig met de hydrodynamica en vervuiling van de membranen. Hij optimaliseerde de manier waarop het water langs de membranen stroomt en bedacht een aantal manieren om vervuiling van de membranen te verminderen. Enver Güler hield zich bezig met de membraanontwikkeling. Hij ontwikkelde een membraan met de hoogste energieopbrengst tot nu toe. Recent zijn er twee nieuwe promovendi begonnen die voortborduren op deze ontwikkelingen.
Het onderzoek is onderdeel van het onderzoeksinstituut MESA+ en het Green Energy Initiative van de Universiteit Twente.